Câu hỏi:
Một chất điểm dao động điều hòa theo hàm cosin có gia tốc biểu diễn như hình vẽ sau. Phương trình dao động của vật là
B. \(x = 10c{\rm{os}}(\pi t + \frac{\pi }{4}){\rm{ (cm)}}\).
C. \(x = - 20c{\rm{os}}(\pi t - \frac{\pi }{2}){\rm{ (cm)}}\).
D. \(x = - 10c{\rm{os}}(\pi t + \frac{\pi }{3}){\rm{ (cm)}}\).
Trả lời:
Đáp án đúng: A
Từ đồ thị gia tốc, ta có:
- Biên độ gia tốc: $a_{max} = 20\pi^2$ cm/s²
- Chu kỳ: $T = 2s$ => $\omega = \frac{2\pi}{T} = \pi$ rad/s
- $\Rightarrow A = \frac{a_{max}}{\omega^2} = \frac{20\pi^2}{\pi^2} = 20$ cm
- Gia tốc $a$ trễ pha $\frac{\pi}{2}$ so với vận tốc, và sớm pha $\frac{\pi}{2}$ so với li độ $x$.
- Tại $t = 0$: $a = 0$ và đang tăng => pha ban đầu của $a$ là $\frac{\pi}{2}$. Do đó, pha ban đầu của $x$ là $\frac{\pi}{2} - \frac{\pi}{2} = 0$.
- Vậy phương trình dao động là: $x = 20\cos(\pi t + \frac{\pi}{2})$ cm.
Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài
Câu hỏi liên quan
Lời giải:
Đáp án đúng: D
Gọi $x$ là li độ của vật.
Động năng của vật là $W_đ = \frac{3}{4}W$.
Thế năng của vật là $W_t = W - W_đ = W - \frac{3}{4}W = \frac{1}{4}W$.
Ta có $W_t = \frac{1}{2} kx^2$ và $W = \frac{1}{2} kA^2$.
Suy ra $\frac{1}{2}kx^2 = \frac{1}{4} \cdot \frac{1}{2}kA^2$.
Do đó, $x^2 = \frac{1}{4}A^2$.
Vậy $|x| = \frac{A}{2} = \frac{6}{2} = 3$ cm.
Động năng của vật là $W_đ = \frac{3}{4}W$.
Thế năng của vật là $W_t = W - W_đ = W - \frac{3}{4}W = \frac{1}{4}W$.
Ta có $W_t = \frac{1}{2} kx^2$ và $W = \frac{1}{2} kA^2$.
Suy ra $\frac{1}{2}kx^2 = \frac{1}{4} \cdot \frac{1}{2}kA^2$.
Do đó, $x^2 = \frac{1}{4}A^2$.
Vậy $|x| = \frac{A}{2} = \frac{6}{2} = 3$ cm.
